METALLIDE KLASSIFIKATSIOON perioodilisustabelis

The metallid on rikkalikumad elemendid kohta perioodilisustabel. Neid iseloomustavad: head soojus - ja elektrijuhid, toatemperatuuril tahked olekud (koos välja arvatud elavhõbe, mis on vedel) ja millel on võime valgust peegeldada, nii et neil on läige iseloomulik.

Kuid see suur elementide komplekt esitatakse perioodilisustabelis järjestatuna erinevates rühmades või perekondades, mis kajastavad nende sarnasusi ja erinevusi. Selles ÕPETAJA õppetükis näeme, mida metallide klassifikatsioon ja millised on selles klassifikatsioonis määratletud erinevate rühmade omadused ja omadused.

Nagu me juba mainisime, on metallid enamuse elemendid perioodilisustabel. Neid levitatakse aastal kaks vahvat poissi mis sisaldavad igal juhul erinevaid alamtüüpe, mis on grupeeritud perioodilise tabeli erinevate plokkide perekondadesse.

Allpool esitame selle klassifikatsiooni lühikese ülevaate, mida töötame üksikasjalikumalt järgmistes osades.

• 1. Tüüpilised metallid: perioodilise tabeli plokk.
• 1.1. Perekond leelismetallid
instagram story viewer
• 1.2. Perekond leelismuldmetallid
• 2. Siirdemetallid: perioodilise tabeli plokk d.
• 3. Sisemised siirdemetallid: perioodilisustabeli plokk f.
• 3.1. Lantaniidid: tabeli 6. perioodi elemendid.
• 3.2. Aktiniidid: tabeli 7 perioodi elemendid.
• 4. Üleminekujärgsed metallid: perioodilise tabeli p plokk.

Tüüpilised elemendid või põhielemendid on need elemendid, mis on looduses rikkalikum. Metallelementide hulgas on esinduselemendid metalli elemendid blokeerida s, see tähendab leeliselised elemendid (perioodilisustabeli perekond 1) ja leelismuldmetallid (perioodilisustabeli perekond 2).

Nendes kahes rühmas leiame väga reaktiivseid elemente, millel on tugev kalduvus oksüdeeruda (kaotada valentskestast oma elektronid) ja seetõttu on nad teiste elementide võimsad reduktorid. Looduses leidub neid ioonsoolade kujul, mis lahustuvad vees, oksiidides või hüdroksiidides (tugevad alused).

Leelismetallid (perioodilise tabeli 1. rühm)

• Leelismetallid moodustavad 5% maakoorest. Naatrium (Na) ja kaalium (K) neid on kõige rohkem.
• Nemad on läikivad elemendid välimuselt hõbedane, väikese tihedusega, pehmete metallidega ja väga reaktiivne. Suure reaktsioonivõime tõttu pole neid looduses puhtas olekus. Leelismetallide keemis- või aurustumistemperatuurid on suhteliselt madalad ning need on head soojus- ja elektrijuhid.
• Nende elektroonilise konfiguratsiooni seisukohalt on need elemendid, mis esitavad a üks elektron hõivates selle valentskesta s orbitaali. Nende ühendav jõud on 1 (valents) ja oksüdatsiooniarv +1. Neil on suur kalduvus kaotada katoonide moodustamiseks äärmise kestaga elektron.
• Bioelementidena arenevad leelismetallid a oluline roll elusorganismides, eriti naatrium ja kaalium, millel on põhiline roll närviülekandes ja kaaliumi korral ensüümi aktiivsuse reguleerimisel.
• Nendel metallidel on mitmekordne kasutamine tööstuses. Näiteks kasutatakse liitiumit (Li) kõrgtugevate alumiiniumisulamite tootmiseks, keraamikatoodetes või patareikomponentidena. Sellel on ka meditsiiniline otstarve, kuna see on närvisüsteemi komponent ja selle puudus põhjustab psühhiaatrilisi haigusi.

Märge: Perioodilisustabeli 1. rühma kuulub ka vesinik, mis pole metall.

Leelismuldmetallid (perioodilise tabeli 2. rühm):

• Leelismuldmetallid moodustavad 4% maakoore koostisest. Eriti palju on neid kaltsium (Ca) ja magneesium (Mg).
• Nagu leelismetallid, on ka need metallid nad on väga reaktiivsed seetõttu ei leidu neid looduses vabas vormis.
• Kuigi neil on leelismetallidega sarnased füüsikalis-keemilised omadused, on need tavaliselt leelismetallidest raskemad ja vähem reageerivad. Neil on madal tihedus ning leelismetallide omadustest kõrgemad kõvadused ja sulamistemperatuurid.
• Elektronide konfiguratsiooni seisukohalt iseloomustab neid esitage täidetud valentskesta s orbitaal (see on hõivatud elektronide paariga). Seetõttu on nende ühendav võimsus 2 (valents) ja oksüdatsiooniarv +2. Nad reageerivad kergesti halogeenidega (perioodilise tabeli 17. rühm), moodustades ioonsoolasid.
• Teie roll kui elusorganismide koostisosad see on eriti oluline kaltsiumi (Ca) ja magneesiumi (Mg) korral. Magneesium- ja kaltsiumioonid on merevees koos kloriidiooniga (Cl^-).
• 99% meie keha kaltsiumist leidub luustikus, kuid ioonsel kujul on põhiline roll närviülekandes, neuromuskulaarses töös ja reguleerimises ensümaatiline.
• Magneesium täidab ioonsel kujul elusorganismides olulisi bioloogilisi funktsioone, sealhulgas kõige silmapaistvam, selle põhiline roll taimede fotosünteesis kui klorofüll.
• Leelismuldmetallide tööstuslik kasutus on mitmekesine. Kõige asjakohasemad on kaltsiumi kasutamine tsemendi koostisosana, magneesiumi kasutamine tulekahjude tekitamiseks kunstlik rauastruktuuride kattena nende oksüdeerumise vältimiseks või sulamite ja teraste koostisosana valgus.

Metallide klassifikatsiooni piires peame rääkima siirdemetallidest või metallidest plokk d, on kõige arvukam metallide rühm ja rühmitatud a kokku 10 rühma või perekonda perioodilisustabeli.

• Enamikul siirdemetallidest on tüüpiliste metallidega sarnased omadused: need on head soojus- ja elektrijuhid ning peegeldavad valgust.
• Need näitavad kõvaduse ning keemis- ja sulamispunktide osas suurt erinevust, kuid üldiselt on raskem ning sulamis- ja keemistemperatuuriga kõrgem kui leelismetallidel ja leelismuld.
• Alates keemiline vaatenurk neid iseloomustab: kui neil on mitu koordinatsiooninumbrit (valentsi) või oksüdatsiooniastet, on need tavaliselt head katalüsaatorid (võime suurendada või vähendada keemiliste reaktsioonide kiirust) ja moodustada värviga ühendeid, millel on võime moodustavad koordinatsioonikomplekse (keemilised ühendid, mille keskel on metalliioon, mis on kinnitatud nende külge paigutatud ligandide reale ümber). Sel põhjusel moodustavad siirdemetallid erineva laenguga katioone.
• Tihedus on väga erinev selles elementide plokis alates madala tihedusega strontsiumist kuni osmiumi (Os), mis on perioodilise tabeli kõrgeima tihedusega element.
• Kui vaatame siirdemetallide elektroonilist konfiguratsiooni, siis iseloomustab neid esitamine osaliselt täidetud d orbitaalid. Orbitaalide täitmine selles perioodilise tabeli plokis esitab rea ebakorrapärasusi, mis peegelduvad selles tabeli plokis olevate metallide omandatud mitmekordses oksüdeerumisnumbris perioodiline.

Raud (Fe) ja titaan (Ti): rikkalikumad siirdemetallid

• Rauda on kõige rohkem ja moodustab umbes 5% maakoore kaalust. Harva võib seda elementaarsel kujul leida loodusest, kus see tavaliselt moodustub oksiide ja karbonaate moodustades.
• Puhta rauaga on vähe kasutusviise, kuid selle sulamitel teiste ainetega on mitu kasutamist. Rauasulamite kasulikud vormid on sepis (see on rauasulam, mida iseloomustab madal süsinikusisaldus ja kõrge rauasisaldus. Sellel on omadus, et seda saab vormida punaselt ja taheneb kiirel jahutamisel), malmist (mida tuntakse ka hallmalmi või malmi nimi, see on raua, räni ja süsiniku sulam, mis sisaldab väikestes kogustes mangaani, fosforit ja väävel; milles süsinik on grafiidi kujul) ja teras (puhastatud raua ja süsiniku sulam).
• Teised tööstuses laialdaselt kasutatavad siirdemetallid on vask ja hõbe. Lisaks kasutatakse tööstuses paljusid siirdemetalle keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena.
• Bioloogilisel tasandil on raual ioonsel kujul põhiroll hapniku transport, kuna see on osa hemoglobiini ja müoglobiini aktiivsest keskusest.

Sisemised siirdemetallid või metallid plokk fNeid nimetatakse ka haruldasteks muldmetallideks. Need on rühmitatud kahte elementide perekonda: lantaniidid ja aktiniidid. Need on need metallilised elemendid, milles elektronid asuvad orbitaalides. Lantaniidide rühma elemendid on osaliselt hõivanud 4. taseme orbitaale ja aktiniidid 5. taseme orbitaale.

Lantaniidid või lantanoidid

• Need on sisemise ülemineku 15 elementi mis on osa 6. periood elementide perioodilise tabeli.
• Sellel elementide rühmal on ühised iseloomulikud omadused. Umbes pehmed ja hõbedaga säravad metallid, Selle soojus- ja elektrijuhtivus on teiste metallidega võrreldes suhteliselt madal. Need on siirdemetallidest väiksema tihedusega metallid.
• Looduses leidub neid väikestes osades, moodustades osa paljudest mineraalid. Lantananiididel on suur magnetiseerimis- või magnetiseerimisvõime ja neid iseloomustab ka nende katioonide luminestsents.
• Lantaniididel on mitmekordne kasutamine tööstuses tugevate püsimagnetite, laetavate patareide ja ülijuhtivate materjalide tootmisel. Neil on optikas mitu rakendust (luminofoorlampide ja -lampide, vedelkristallkuvarite ja laserite tootmine). Neid kasutatakse ka keemiliste reaktsioonide katalüsaatoritena või pigmentidena.

Aktiniidid või aktinoidid

• Need on 15 elementi mis moodustavad 7. periood perioodilisustabeli.
• Paljud neist on kunstlikult sünteesitud, kuid neid leidub looduses ka väga väikestes osades.
• Nende käitumine sarnaneb siirdemetallidega (plokk d) ja erineb lantaniidide käitumisest. Nagu paljude metallide puhul, on neil iseloomulik hõbedane läige.
• Rühmana seisneb nende tähtsus selles, et nad kõik on radioaktiivsed elemendid. See tähendab, et need on elemendid, mille tuumad on ebastabiilsed, lagunevad, vabastades energiat (tuumaenergiat) ja tekitades muid stabiilsema tuumaga keemilisi elemente. Kõik selle rühma elementide isotoobid on radioaktiivsed ja neil on lühike poolestusaeg. Looduses on kõige rohkem aktiniide uraan (U) ja toorium (Th).